叶片中烯脂酰-CoA还原酶基因PsECR的筛选及其启动子的克隆表达分析

【目的】探讨ECR基因在调控蜡质形成过程中分子机制及其启动子的克隆和功能,为其抗病机理研究和基因表达调控模式研究奠定基础。【方法】从已构建好的5个不同生长发育时期叶片的均一化全长cDNA文库中分离得到了一个烯脂酰-CoA还原酶(ECR)基因,命名为PsECR,然后,根据其序列设计引物,采用Genome Walking方法从基因组DNA中分离获得PsECR基因上游的启动子序列,命名为PsECRp。【结果】PsECR序列分析结果表明,该基因的cDNA全长为1 717 bp,5′非翻译区长447 bp,3’非翻译区长337 bp,开放阅读框(ORF)为933 bp,编码311个氨基酸。通过蛋白质序列对比发现PsECR与蔷薇科植物苹果的ECR蛋白质同源性达到93%,荧光定量PCR分析表明,PsECR在幼叶、老叶中的表达量相对其他3个时期明显最低,而叶芽、展开叶、成熟叶中表达量处于同一水平。将得到的PsECRp序列用在线软件plantcare和plant分析表明,该序列除含有启动基本元件,如TATA-Box、CAATBox外,还含有2个防御相关元件(MYB1LEPR)、2个抗病响应元件(BIHD10S)、1个病原菌应答元件(W-Box)、1个真菌诱导反应元件(Box-w1)、2个茉莉酸甲酯响应元件(CGTCA-motif)、1个响应逆境胁迫富TC的重复序列(TCrich repeats)等响应元件。【结论】筛选得到了PsECR基因全长序列,对该基因在叶片的不同生长发育过程中的动态表达分析显示,PsECR基因可能参与叶片蜡质合成的调控。由获得的PsECRp启动子的序列分析表明,可以推测ECR在植物应答抵抗病原菌和逆境胁迫方面起着非常重要的作用。